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分布式驅(qū)動車輛軌跡跟蹤與穩(wěn)定性多智能體協(xié)同控制研究
考慮如下圖4所示的主動轉(zhuǎn)向與差動轉(zhuǎn)向相結(jié)合的情況：
圖4 前輪主動轉(zhuǎn)向及差動轉(zhuǎn)向結(jié)合的車輛受力分析示意圖
與前述中二自由度模型推導假設(shè)相同，推導可得如下二自由度模型：
(12)
將上式改寫為狀態(tài)方程，具體如下：
(13)
令
、
，求系統(tǒng)狀態(tài)的穩(wěn)態(tài)值，可得：
(14)
其中，
，
。
若已知期望橫擺角速度
及當前車輛的前輪轉(zhuǎn)角δ，由式(14)可得到此時若想跟蹤期望橫擺角速度，所需要施加的附加橫擺力矩值為：
(15)
其中，G與純差動轉(zhuǎn)向中的增益D一致，W與主動前輪轉(zhuǎn)向中的穩(wěn)態(tài)橫擺角速度增益一致。
下面將探究是否可以通過施加不同大小的附加橫擺力矩來改變車輛在穩(wěn)態(tài)時的轉(zhuǎn)向特性。經(jīng)過分析，可得橫擺角速度與轉(zhuǎn)向特性之間的關(guān)系為：
(16)
因此，當車輛為前輪主動轉(zhuǎn)向與差動轉(zhuǎn)向相結(jié)合時，轉(zhuǎn)向特性為中性轉(zhuǎn)向時應當滿足如下等式：
(17)
結(jié)合式(16)、(17)，可知若要使得轉(zhuǎn)向特性為中性轉(zhuǎn)向，所需施加的附加橫擺力矩為：
(18)
因此，可得附加橫擺扭矩與車輛轉(zhuǎn)向特性之間的關(guān)系：
(19)
綜上，可以通過改變附加橫擺力矩的大小，使車輛在不同轉(zhuǎn)向特性之間進行切換，在某些場景下可以極大的提升車輛的操縱穩(wěn)定性。
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